[15.2 认识电功率 第1课时 基础巩固]
一、选择题
1.如图所示的几种用电器正常工作时,电功率接近40 W的是 ( )
2.有几名同学对电功率这个概念,有以下几种理解,你认为正确的是( )
A.电功率是表示电流做功多少的物理量
B.电功率是表示电流做功快慢的物理量
C.电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多
D.电功率大的用电器工作时所用的时间一定少
3.晶晶的爸爸从商场买回一个电饼铛,如图所示。电饼铛正常工作时的功率为1200 W,则该电饼铛正常工作1 min,消耗的电能是 ( )
A.0.02 kW B.0.02 kW·h C.1200 J D.7.2×104 W
4.研究电功率与电压、电流的关系时,某同学连接了如图所示的电路进行实验。下列关于该实验的说法,不合理的是 ( )
A.该电路所示实验能研究电功率与电压的关系
B.该实验选择的两个小灯泡的规格不同
C.小灯泡消耗的电功率可通过灯泡的亮度来比较
D.该实验能得出电流相同时,电功率与电压成正比的结论
5.智能手机耗电达到一定量时,会自动提示用户采用“省电模式”,在这种模式下,可延长电池的供电时间,原因是 ( )
A.降低了电池的输出电压
B.减小了电池的输出电流
C.减小了电子线路的电阻
D.增大了电池的输出功率
二、填空题
6.电功率的国际单位是 ,1 kW= W= J/s= V·A。
7.春晚某相声节目中提到有个“瓩”字(如图所示),这个字念“千瓦”。某老式用电器铭牌上电功率标示为1瓩,即 W。1瓩的意义是电流通过该用电器每秒做功 J。
8.如图所示是四种家用电器各自消耗1 kW·h电能可持续正常工作的时间柱状图,其中消耗电功率最大的用电器是 。
9.某电视机的功率为100 W,若每天使用4 h,则每月消耗的电能为 kW·h。(按30天计算)
10.夏季,我国很多地区常有遭受雷击的困扰,若某次闪电的能量为8×109 J,则这次闪电释放的电能可供100 W的灯泡(设灯泡寿命足够长)持续工作 s。若这次闪电持续的时间为0.1 s,则它的功率为 W。
11.[2019·凉山州] 当某导体两端的电压是6 V时,通过的电流是0.3 A;当该导体两端的电压减小到3 V时,通过它的电流为 A,此时该导体消耗的电功率为 W。
12.甲、乙两用电器消耗的电能之比为3∶8,通电时间之比为3∶4,则电功率之比为 。
13.[2020·铜仁] 如图所示是小明家的电能表,他家同时使用的用电器总功率不能超过 W。小明让他家的某用电器单独工作15 min,这段时间内电能表的转盘刚好转了300转,则这个用电器消耗的电功率为 W。
14.如图所示是通过甲、乙两种不同规格灯泡的电流随其两端电压变化的关系图线,若将甲、乙两灯泡并联接在电压为6 V的电源两端,则通过甲灯泡的电流为 A,通过乙灯泡的电流为 A;甲灯泡的电功率为 W,乙灯泡的电功率为 W。若将两只相同的甲灯泡串联接在电压为4 V的电源两端,则通过灯泡的电流为 A,每只灯泡的电功率为 W。
三、实验探究题
15.在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中,小组同学猜想:小灯泡的电功率可能与电压、电流有关,于是他们设计了如图所示的三个电路图:
(1)你认为图 电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系,理由是 。
(2)小组同学经过分析讨论,选择正确的电路进行实验,得出了小灯泡的电功率与电压关系正确的实验结论。支持该结论的实验现象是 。
四、计算题
16.目前许多学校安装了直饮水机,根据如图所示信息计算:直饮水机每天正常加热5 h所消耗的电能。
17.[2020·黔西南州改编] 一根粗细均匀的镍铬合金丝,将其接在电压为6 V的电源上,通过它的电流为0.3 A。求:
(1)这根镍铬合金丝的电阻。
(2)这根镍铬合金丝消耗的电功率。
18.一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成,通过L、R的电流与其两端电压的关系如图所示。当把这个电工工具接在电压为2 V的电源两端时,求:
(1)小灯泡L的电功率。
(2)定值电阻R的电功率。
(3)电路消耗的总功率。
19.商场中,卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说:微波炉很省电,用它加热食物花不了多少电费。顾客说:微波炉很费电,他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中,顾客混淆的两个概念是 ( )
A.电压和电流 B.电功率和电流
C.电能和电功率 D.电能和电功
答案
1.B 电热水器的功率约为1000 W,故A不符合题意;电风扇的功率较小,在40 W左右,故B符合题意;电饭锅的功率较大,一般在800 W左右,故C不符合题意;电烤箱的功率也比较大,一般在600 W左右,故D不符合题意。
2.B
3.B 该电饼铛正常工作1 min,消耗的电能:W=Pt=1200 W×60 s=7.2×104 J;因为1 kW·h=3.6×106 J,所以7.2×104 J=0.02 kW·h。
4.D 电功率与电压和电流有关,由图可知两灯泡串联,通过两灯泡的电流相同,所以该电路可以研究电功率与电压的关系,故A选项正确;两灯泡串联,通过它们的电流相同,L1、L2的规格不同,则灯泡两端的电压不同,可以探究电功率与电压的关系,故B选项正确;我们可以通过观察灯泡的亮度来判断灯泡功率的大小,灯泡越亮,灯泡的功率越大,故C选项正确;因为灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小,所以无法得出“电流相同时,电功率与电压成正比”这个结论,故D选项错误。
5.B 手机的工作电压是一定的,如图果降低了电池的输出电压,手机将不能正常工作,故A不符合题意;手机电池储存的电能是一定的,由公式W=Pt知,要延长手机的工作时间,需要减小输出功率,而手机工作电压是不变的,由P=UI知,在省电模式下,电池的输出电流减小,故B符合题意;手机内部电子线路的结构是不变的,所以电阻也是一定的,故C不符合题意;由公式W=Pt知,增大电池的输出功率,手机的工作时间会缩短,故D不符合题意。
6.瓦(W) 1000 1000 1000 7.1000 1000
8.电视机 由图可知,1度电可供电视机正常工作的时间最少,由P=可知,电视机消耗的电功率最大。
9.12 电视机每月的工作时间为t=30×4 h=120 h;P=100 W=0.1 kW,由电功率公式P=变形可得,每月消耗的电能:W=Pt=0.1 kW×120 h=12 kW·h。
10.8×107 8×1010
由P=可得,可供灯泡持续工作的时间:t===8×107 s,若这次闪电持续的时间为0.1 s,闪电的功率:P1===8×1010 W。
11.0.15 0.45 由题意可求得导体的电阻为R===20 Ω;电阻是导体的一种特性,当电压改变时导体的电阻不变,依据欧姆定律可计算出当电压为3 V时通过导体的电流:I'===0.15 A;依据电功率的计算公式可计算出此时的电功率:P=U'I'=3 V×0.15 A=0.45 W。
12.1∶2
13.4400 800 (1)由图知,电能表的工作电压是220 V,额定最大电流为20 A,他家同时使用的用电器最大总功率:P最大=UI最大=220 V×20 A=4400 W;
(2)“1500 revs/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的电能,电能表的转盘转1500 r,
电能表的转盘转300 r,用电器消耗的电能:
W= kW·h=0.2 kW·h,
该用电器的电功率:P===0.8 kW=800 W。
14.1 0.5 6 3 0.5 1
15.(1)乙 图乙是串联电路,能控制电流相等
(2)电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮
(1)研究小灯泡的电功率与电压的关系,要控制电流相等,因串联电路各处的电流相等,故图乙电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系。
(2)灯的亮度由灯的实际功率决定,电压表示数大的灯泡更亮一些,说明其功率更大。
16.根据铭牌可知直饮水机正常工作时的电功率为P=3.2 kW,由P=可得,正常工作5 h消耗的电能:W=Pt=3.2 kW×5 h=16 kW·h。
17.(1)由欧姆定律可得,这根镍铬合金丝的电阻:R===20 Ω。
(2)这根镍铬合金丝消耗的电功率:P=UI=6 V×0.3 A=1.8 W。
18.(1)小灯泡L与定值电阻R并联,电路两端的电压为2 V时,小灯泡L和电阻R两端的电压均为2 V,由图像可知,通过L的电流为0.6 A,小灯泡L的电功率:PL=UIL=2 V×0.6 A=1.2 W。
(2)由图像可知,电阻R两端的电压为2 V时,通过R的电流为0.2 A,定值电阻R的电功率:PR=UIR=2 V×0.2 A=0.4 W。
(3)电路中的总电流:I=IL+IR=0.6 A+0.2 A=0.8 A,电路消耗的总功率:P=UI=2 V×0.8 A=1.6 W。
19.C 售货员认为微波炉很省电,是说微波炉的电功率大,但加热食物用时很短,消耗的电能并不多,所以“微波炉很省电,用它加热食物花不了多少电费”,即售货员是从电能角度说的;顾客是从电功率角度考虑的,因为微波炉属于大功率用电器,工作时电路中电流很大,会跳闸,相同时间内消耗的电能多,所以认为很“费电”。